多次吸入七氟烷對(duì)新生期不同性別大鼠行為學(xué)的影響*

趙鵬程，張超，王義，任娟娟，朱昭瓊

（1.遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 麻醉科，貴州 遵義 563003；2.貴州省麻醉與器官保護(hù)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563003）

隨著臨床多次手術(shù)患兒增加，兒童需多次接受七氟烷吸入麻醉。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，多次吸入2.6%七氟烷麻醉的新生大鼠，幼年期出現(xiàn)Tau蛋白表達(dá)的持續(xù)升高，且在成年期大鼠海馬出現(xiàn)磷酸化Tau蛋白表達(dá)增加[1]。這些蛋白的變化與大鼠學(xué)習(xí)能力下降有關(guān)[2]；另有報(bào)道表明，學(xué)習(xí)記憶能力的改變可能與中樞膽堿能系統(tǒng)功能改變關(guān)系密切[3]。然而少有研究關(guān)注大鼠性別差異，基于臨床用藥多無(wú)性別指導(dǎo)或選擇，本實(shí)驗(yàn)觀察大鼠在新生期間斷重復(fù)七氟烷吸入麻醉后，不同性別大鼠在幼年期、成年期的行為學(xué)變化，旨在探索七氟烷吸入麻醉后，不同性別大鼠學(xué)習(xí)記憶能力變化是否一致，為臨床應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。

1　材料與方法

1.1　材料與試劑

健康新生SD大鼠48只[動(dòng)物許可證號(hào)：SCXKZ（渝）2012-0005]，雌、雄各24只。七氟烷（臨沂魯南貝特制藥有限公司，批號(hào)：65130702）。

1.2　儀器與設(shè)備

Fabius麻醉機(jī)、Vamos氣體監(jiān)護(hù)儀購(gòu)自德國(guó)Drager公司，七氟烷揮發(fā)罐（美國(guó)雅培公司），WMT-100型Morris水迷宮（成都泰盟科技有限公司），自制吸入麻醉箱等。

1.3　方法

1.3.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組將48只大鼠分為七氟烷組和對(duì)照組，每組24只。七氟烷組又分為七氟烷雄性組和七氟烷雌性組，每組12只；對(duì)照組分為對(duì)照雄性組和對(duì)照雌性組，每組12只。七氟烷組大鼠在出生后第7、14、21天（P7、P14、P21）分別吸入2.6%七氟烷+運(yùn)載氣體（1 L/min氧氣+1 L/min空氣）2 h；對(duì)照組在相同時(shí)間點(diǎn)吸入運(yùn)載氣體。

1.3.2觀察指標(biāo)模型復(fù)制成功后，大鼠自然喂養(yǎng)至幼年期（P31～P37），行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，記錄定位航行實(shí)驗(yàn)游泳路程、逃避潛伏時(shí)間，以及空間探索實(shí)驗(yàn)中原平臺(tái)象限游泳距離及百分比、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間及百分比、經(jīng)過(guò)平臺(tái)區(qū)域次數(shù)的變化。大鼠自然喂養(yǎng)至成年期（P91～P97），行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，觀察指標(biāo)同幼年期。幼年期和成年期大鼠共計(jì)48只進(jìn)行行為學(xué)檢測(cè)，大鼠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)意外死亡，無(wú)不會(huì)游泳大鼠。

1.3.3Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)①適應(yīng)性訓(xùn)練：實(shí)驗(yàn)第1天（P31、P91），將大鼠放入無(wú)平臺(tái)的水迷宮，自由游泳訓(xùn)練120 s，排除不能適應(yīng)游泳的大鼠。②定位航行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)第2～6天（P32～P36、P92～P96），每天將大鼠從水池的4個(gè)象限面壁放入水中，攝像系統(tǒng)將大鼠的運(yùn)動(dòng)軌跡記錄下來(lái)，限時(shí)120 s，讓大鼠尋找并爬上隱藏平臺(tái)，在平臺(tái)停留時(shí)間＞3 s視為成功，記錄逃避潛伏期，＞120 s記錄為120 s。③空間探索實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)第7天（P37、P97），將大鼠從水池壁任一位置放入無(wú)平臺(tái)水中，自由游泳120 s，系統(tǒng)記錄并分析大鼠進(jìn)入原平臺(tái)區(qū)域次數(shù)、原平臺(tái)區(qū)域滯留時(shí)間及百分比、原平臺(tái)區(qū)域運(yùn)動(dòng)距離及百分比。

1.4　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1　幼年期不同性別大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力

2.1.1定位航行實(shí)驗(yàn)游泳路程幼年期大鼠七氟烷組游泳路程 [（10 306.93±7 949.91）mm]較對(duì)照組[（7 299.79±2 716.98）mm]有增加趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.149，P=0.235）。雌性（七氟烷雌性組+對(duì)照雌性組）大鼠游泳路程[（9 597.22±8 157.47）mm]與雄性（七氟烷雄性組+對(duì)照雄性組）[（8 009.50±2 756.11）mm]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.417，P=0.525）。七氟烷雌性組出現(xiàn)變異較大情況，證實(shí)鄭海霞等[4]的研究，Morris水迷宮易受到多種因素影響，存在不同程度的變異。

2.1.2定位航行實(shí)驗(yàn)逃避潛伏期七氟烷組逃避潛伏期 [（29.82±10.48）s]與對(duì)照組 [（29.06±7.02）s]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.042，P=0.839）。雌性大鼠逃避潛伏期[（30.55±10.21）s]與雄性[（28.32±7.25）s]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.363，P=0.553）。幼年期大鼠可能已形成穩(wěn)定的空間參考記憶。

2.1.3空間探索實(shí)驗(yàn)七氟烷組大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限游泳距離、原平臺(tái)象限游泳距離百分比分別為（27.72±5.23）s、（23.61±4.50）%、（7 607.15±1 555.92）mm和（23.97±4.34）%；對(duì)照組大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限游泳距離、原平臺(tái)象限游泳距離百分比分別為（26.78±4.04）s、（22.90±3.41）%、（7 295.47±1 070.15）mm和（23.25±2.50）%。七氟烷組與對(duì)照組上述指標(biāo)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.234、0.184、0.313和 0.232，P=0.634、0.672、0.582和 0.635）。不同性別大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限游泳距離、原平臺(tái)象限游泳距離百分比比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.125、0.140、0.043 和 0.003，P=0.727、0.712、0.838 和 0.958）。4組大鼠空間記憶能力無(wú)明顯差別。

2.2　成年期大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力

2.2.1定位航行實(shí)驗(yàn)游泳路程成年期大鼠七氟烷組游泳路程[（6 930.33±2 606.47）mm]與對(duì)照組[（6 473.38±2 192.12）mm]比 較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.224，P=0.641）。雌性大鼠游泳路程[（7 348.44±2 900.62）mm]與雄性[（6 055.28±1 546.06）mm]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.792，P=0.195）。

2.2.2定位航行實(shí)驗(yàn)逃避潛伏期七氟烷組逃避潛伏期 [（26.38±11.25）s]與對(duì)照組 [（21.15±6.50）s]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.004，P=0.171）。雌性大鼠逃避潛伏期[（26.15±11.54）s]與雄性[（21.37±6.18）s]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.676，P=0.210）。成年期大鼠可能已形成穩(wěn)定的空間參考記憶；性別因素的影響在成年期凸顯，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與性激素及吸入藥物濃度有關(guān)。

2.2.3空間探索實(shí)驗(yàn)七氟烷組大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限游泳距離、原平臺(tái)象限游泳距離百分比分別為（26.84±6.63）s、（22.93±5.68）%、（6 608.15±1 734.47）mm和（23.41±5.44）%；對(duì)照組大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限游泳距離、原平臺(tái)象限游泳距離百分比分別為（27.93±3.66）s、（23.94±3.02）%、（7 475.75±1 332.39）mm和（23.72±3.98）%。七氟烷組與對(duì)照組上述指標(biāo)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.244、0.293、1.804和 0.027，P=0.626、0.594、0.194和 0.872）。不同性別大鼠原平臺(tái)象限滯留時(shí)間、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間百分比、原平臺(tái)象限游泳距離、原平臺(tái)象限游泳距離百分比比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.569、0.562、0.020 和 1.634，P=0.449、0.462、0.889 和 0.215）。4組大鼠空間記憶能力無(wú)明顯差別。

3　討論

本研究主要對(duì)不同性別大鼠的行為學(xué)進(jìn)行研究，Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是目前用于評(píng)估動(dòng)物空間學(xué)習(xí)能力和記憶能力最有效、經(jīng)典的方法，而且在跨物種時(shí)具有同樣的敏感性[5]。本實(shí)驗(yàn)從定位航行和空間探索實(shí)驗(yàn)兩方面，對(duì)大鼠學(xué)習(xí)能力和記憶能力進(jìn)行評(píng)估。定位航行實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)動(dòng)物學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)中形成的空間參考記憶，屬于陳述性記憶范疇，逃避潛伏期的時(shí)間和路程與陳述性記憶能力呈負(fù)相關(guān)，但易受多種因素的影響，可能存在很大程度變異[4，6]。本研究結(jié)果顯示，幼年期七氟烷組定位航行路程有增加趨勢(shì)，幼年期可能產(chǎn)生學(xué)習(xí)記憶損害，而成年期無(wú)明顯影響，說(shuō)明新生期重復(fù)吸入2.6%七氟烷對(duì)大鼠近期行為學(xué)方面可能有一過(guò)性影響，但這種影響是暫時(shí)的，可自行恢復(fù)，相對(duì)于遠(yuǎn)期即成年期無(wú)明顯影響，但無(wú)論幼年期或成年期這種變化趨勢(shì)無(wú)明顯差異。

本實(shí)驗(yàn)分別比較新生期吸入2.6%七氟烷后的雄性和雌性大鼠，幼年期雌性大鼠的游泳路程較雄性有增加趨勢(shì)，成年期雌性大鼠逃避潛伏期較雄性有增加趨勢(shì)。有報(bào)道稱，成年雌性大鼠重復(fù)吸入3%七氟烷會(huì)引起與雌激素相關(guān)的蛋白發(fā)生改變，該類蛋白與海馬的神經(jīng)細(xì)胞凋亡又存在相關(guān)性，且雌激素為保護(hù)因素[7]。也有報(bào)道稱，女性老年癡呆與正常老年女性雌激素水平無(wú)差異[8]。目前針對(duì)性別差異的研究較少且并不全面，有待下一步研究不同濃度、不同時(shí)期吸入實(shí)驗(yàn)氣體對(duì)性別差異表現(xiàn)出的不同學(xué)習(xí)能力和記憶能力，且可測(cè)定比較是否出現(xiàn)行為學(xué)改變的老年大鼠雌激素水平。空間探索實(shí)驗(yàn)檢測(cè)原平臺(tái)象限游泳距離及百分比、原平臺(tái)象限滯留時(shí)間及百分比。本研究中對(duì)照組與七氟烷組比較無(wú)差異，說(shuō)明七氟烷對(duì)大鼠空間記憶能力無(wú)明顯影響[9]。

目前社會(huì)對(duì)兒童安全用藥十分重視，但缺乏深入研究和合理藥物開(kāi)發(fā)，兒童用藥并非成人的縮小版，盡管較短時(shí)間暴露于七氟烷不會(huì)引起兒童認(rèn)知功能障礙[10]，但是兒童用藥的特殊性還需進(jìn)一步研究和反復(fù)驗(yàn)證，如母體藥物治療對(duì)子代的影響[11]等。本實(shí)驗(yàn)對(duì)性別的描述方式參考韓云峰等[12]文獻(xiàn)報(bào)道，新生期大鼠重復(fù)吸入2.6%七氟烷后，其幼年和成年期行為學(xué)測(cè)試結(jié)果無(wú)差異，期望對(duì)臨床兒童安全用藥具有一定參考價(jià)值。

綜上所述，新生期間斷重復(fù)吸入2.6%七氟烷可能對(duì)幼年期大鼠學(xué)習(xí)記憶能力產(chǎn)生一過(guò)性影響，對(duì)成年期大鼠影響不明顯，表明這種影響是暫時(shí)的，可自行恢復(fù)，而對(duì)空間記憶能力無(wú)影響。新生期重復(fù)吸入2.6%七氟烷后，幼年期雌性大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力較雄性呈下降趨勢(shì)，但不足以影響至成年期。因此，筆者推測(cè)多次2.6%七氟烷吸入麻醉對(duì)不同性別大鼠學(xué)習(xí)記憶能力、空間記憶能力無(wú)明顯影響，在臨床使用于不同性別患兒是安全的。

參 考 文 獻(xiàn)：

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